Дэлхий хэзээ гамма цацрагт өртөж, бүх амьд биетүүд яагаад үхэх вэ?

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Плаит "Дээрээс үхэл" номондоо бичсэнчлэн, гамма туяа тэсрэлт бол Их тэсрэлтийн дараах хамгийн гайхалтай үйл явдал юм. Ийм тэсрэлт дахин давтагдахгүй, гэхдээ бүгд галактикийн хэмжээний гамшгийн улмаас үүсдэг: маш том одод үхэж, өөрийн таталцлын нөлөөн дор "шатахаа" зогсоож, нурах эсвэл хоёр нейтрон одны мөргөлдөөний улмаас үүсдэг. (хотын хэмжээтэй объектууд, гэхдээ нэг эсвэл хоёр нар шиг масстай).

Ийм тохиолдолд энерги нь бүх чиглэлд жигд бус, харин чиглэсэн цацрагт гардаг. Энэ үйл явдал нь маш том бөгөөд заримдаа үүнийг хэдэн тэрбум (!) гэрлийн жилийн туршид нүцгэн нүдээр харж болно. Ийм туяа дэлхий рүү тусвал юу болох вэ?

GRB маш ойрхон: 100 гэрлийн жилийн зайд болсон гэж бодъё. Ийм ойрын зайд ч гэсэн гамма-цацрагийн цацрагийн диаметр нь асар том буюу 80 их наяд км байх болно. Энэ нь цунамид баригдсан элсний бөөс шиг дэлхийг бүхэлд нь, нарны системийг бүхэлд нь залгих болно гэсэн үг юм.

Аз болоход, GRB нь харьцангуй богино насалдаг тул цацраг нь секундээс хэдэн минутын дотор бидэнд тусах болно. Дундаж тэсрэлт арван секунд орчим үргэлжилнэ.

Энэ нь дэлхийн эргэлттэй харьцуулахад тийм ч удаан биш тул цацраг нь зөвхөн нэг хагас бөмбөрцөгт тусах болно. Хоёр дахь хагас бөмбөрцөг харьцангуй аюулгүй байх болно … ядаж хэсэг хугацаанд. Хамгийн аймшигтай үр дагавар нь гамма-цацрагт тэсрэлтээс шууд доогуур газар (галын оргил дээр шууд харагдахуйц газар) ба галт уулын тэнгэрийн хаяанд хамгийн бага хэмжээгээр харагдах болно. Гэхдээ бидний харж байгаачлан дэлхий дээрх ямар ч газар бүрэн аюулгүй байх ёсгүй.

Дэлхий дээр хаягдах хязгааргүй энерги асар их юм. Энэ нь Хүйтэн дайны үеийн хамгийн аймшигтай хар дарсан зүүднээс ч илүү юм: энэ нь манай гаригийн 2.5 км2 тутамд гамма цацрагийн тэсрэлтээс нэг мегатонн цөмийн бөмбөг дэлбэлэхтэй адил юм. Энэ нь (магадгүй) далайг буцалгахад хангалттай биш, эсвэл дэлхийн агаар мандлыг таслахад хангалттай биш боловч сүйрлийг ойлгохын аргагүй юм.

Энэ бүхэн 900 их наяд км-ийн зайд байрлах объектоос гэдгийг санаарай.

Гялалзах үед тэнгэр лүү харж байгаа хүн бүр сохорч магадгүй ч харагдахуйц хүрээн дэх гэрэлтүүлгийн оргилд хэдхэн секундын дараа л хүрэх байх - анивчих, эргэж буцахад хангалттай. Энэ нь тийм ч их тусалсангүй.

Тухайн үед гудамжинд баригдах байсан хүмүүс том асуудалтай тулгарах байсан. Хэдийгээр тэд халуунд шатаагүй байсан ч - мөн тийм байх байсан ч тэд хэт ягаан туяаны асар их урсгалаас үхлийн аюултай түлэгдэлт авах байсан. Озоны давхарга шууд утгаараа устаж, гамма-цацрагын тэсрэлт, нарны хэт ягаан туяа нь дэлхийн гадаргуу дээр чөлөөтэй хүрч, түүнийг болон далай тэнгисийг хэдэн метрийн гүнд үржил шимгүй болгоно.

Мөн энэ нь зөвхөн хэт ягаан туяаны цацраг, дулаанаас үүдэлтэй. Гамма болон рентген туяанд өртөхөөс хамаагүй илүү муу үр нөлөөг дурдах нь хэрцгий юм шиг санагддаг.

Харин үүний оронд жаахан хазайя. Гамма цацрагийн тэсрэлт нь маш ховор тохиолддог. Тэд орчлон ертөнцийн хаа нэгтээ өдөрт хэд хэдэн удаа тохиолдох магадлал өндөр байдаг ч орчлон ертөнц өөрөө маш том юм. Одоогоор тэдгээрийн аль нэг нь биднээс 100 гэрлийн жилийн зайд тохиолдох магадлал тэгтэй тэнцүү байна. Төгс, үнэмлэхүй тэг. Бидний ойр орчимд зарчмын хувьд гамма-цацрагт тэсрэлт үүсгэж чадах ямар ч од байхгүй. Хамгийн ойрын суперновагийн нэр дэвшигч нь илүү хол байдаг бөгөөд GRB нь хэт шинэ одуудаас хамаагүй ховор байдаг.

Илүү дээрдэж байна уу? За. Одоо илүү бодитой аргыг туршиж үзье. Гамма цацрагийн эх үүсвэрт хамгийн ойр нэр дэвшигч юу вэ?

Дэлхийн бөмбөрцгийн өмнөд хагасын тэнгэрт нүцгэн нүдээр үл анзаарагдах од бий. Үүнийг Эта Карина буюу энгийнээр Эта гэж нэрлэдэг бөгөөд олон тод оддын дунд бүдэгхэн од байдаг. Гэсэн хэдий ч түүний бүдэг гэрэл нь хууран мэхэлж, уур хилэнгээ нууж байна. Энэ нь үнэндээ ойролцоогоор 7500 гэрлийн жилийн зайтай байдаг - үнэндээ энгийн нүдээр харж болох хамгийн алслагдсан од юм.

Од нь өөрөө (үнэндээ Эта бол хоёртын систем байж болно, хоёр од бие биенээ тойрон эргэдэг. Одыг тойрсон материал нь маш их гэрэл гэгээ, интерференцийг өгдөг тул одон орон судлаачид одоог хүртэл зуун хувь итгэлтэй биш байна) мангас юм: түүний масс нь 100 байж болно. Нарны массаас 2 дахин их буюу түүнээс ч их, нарнаас 5 сая дахин их энерги ялгаруулдаг - нэг секундын дотор нарны хоёр сарын дотор ялгарах хэмжээний гэрлийг ялгаруулдаг. Үе үе Эта спазмтай болж, асар их хэмжээний бодис ялгаруулдаг. 1843 онд тэрээр маш хүчтэй таталтанд өртөж, маш хол зайд ч гэсэн тэнгэрийн хоёр дахь хамгийн тод од болжээ. Тэрээр нарны массаас арав дахин их хэмжээний асар их хэмжээний бодисыг 1.5 сая км / цаг хурдтайгаар хаяжээ. Өнөөдөр бид тэрхүү дэлбэрэлтийн үр дагаврыг сансрын бууны сум шиг салж буй хоёр том үүл хэлбэрээр харж байна. Тэр үйл явдал бараг супернова шиг хүчтэй байсан.

Eta нь удахгүй болох GRB-ийн бүх шинж тэмдгүүдтэй. Энэ нь супернова шиг тэсрэх нь гарцаагүй, гэхдээ энэ нь гиперновагийн төрлийн гамма-цацрагт тэсрэлт мөн эсэх нь тодорхойгүй байна. Хэрэв энэ нь дэлбэрч, гамма-цацрагт тэсрэлт гаргавал энэ системийн чиг баримжаа нь цацраг нь дэлхий рүү тусахгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнийг бид 1843 оны хураан авалтын үеэр ялгарсан хийн үүлний геометрээс тодорхойлж болно: хаван үүсэх хийн хэсэг нь бидэнтэй харьцуулахад ойролцоогоор 45 ° өнцгөөр хазайсан бөгөөд аливаа гамма цацраг нь тэр тэнхлэгийн дагуу чиглэнэ. Би илүү тодорхой тайлбарлая: богино эсвэл бүр дунд хугацаанд Эта эсвэл өөр газраас ирсэн гамма цацраг нь бидэнд заналхийлдэггүй.

Гэхдээ "яах вэ" гэж бодох нь сонирхолтой хэвээр байна. Эта биднийг онилж, гипернова болж хувирсан бол яах вэ? Дараа нь юу болох байсан бэ?

Дахин хэлэхэд сайн зүйл алга. Хэдийгээр наранд ойртож ч чадахгүй ч сар шиг, бүр арав дахин илүү гэрэлтэх байсан. Та үүнийг нүдээ цавчихгүйгээр харж чадахгүй байсан ч энэ гэрэлтэлт хэдхэн секунд эсвэл минут л үргэлжлэх тул ургамал, амьтны амьдралын мөчлөгт урт хугацааны хохирол учруулахгүй байх магадлалтай.

Хэт ягаан туяа нь хүчтэй боловч богино байх болно. Гадаа байгаа хүмүүс дунд зэргийн наранд түлэгдэх боловч ирээдүйд арьсны хорт хавдрын өвчлөл статистикийн хувьд мэдэгдэхүйц нэмэгдэхгүй байх магадлалтай.

Харин гамма болон рентген туяаны хувьд байдал огт өөр. Дэлхийн агаар мандал эдгээр төрлийн цацрагийг шингээх бөгөөд үр дагавар нь ойролцоох суперновагийн тохиолдлоос хамаагүй муу байх болно.

Хамгийн шууд үр дагавар нь Starfish Prime төхөөрөмжийн цөмийн туршилтын үеэр Хавайд үүссэнээс хамаагүй хүчтэй цахилгаан соронзон импульс байх болно. Энэ тохиолдолд EMP (цахилгаан соронзон импульс - ойролцоогоор ТАСС) дэлбэрэлт рүү чиглэсэн дэлхийн тэр хагас бөмбөрцөгт ямар ч хамгаалалтгүй электрон төхөөрөмжийг шууд устгах болно. Компьютер, утас, онгоц, машин, цахилгаан хэрэгсэл бүхий аливаа объект ажиллахаа болино. Энэ нь эрчим хүчний системд ч хамаатай: асар их гүйдэл нь эрчим хүчний шугамд шахагдаж, хэт ачаалал үүсгэдэг. Хүмүүс цахилгаангүй, холын зайн ямар ч холбоогүй болно (ямар ч байсан бүх хиймэл дагуулын төхөөрөмж гамма цацрагаас шатсан байх болно). Энэ нь зүгээр нэг төвөг учруулахгүй, учир нь эмнэлэг, гал түймрийн алба болон бусад яаралтай тусламжийн алба цахилгаангүй болно гэсэн үг юм.

Гэхдээ бид удахгүй харах болно, бидэнд яаралтай тусламжийн үйлчилгээ хэрэггүй байж магадгүй …

Дэлхийн агаар мандалд үзүүлэх үр дагавар нь маш хүнд байх болно. Эрдэмтэд энэ байдлыг сайтар судалж байна. 3-р бүлэгт тайлбарласан ижил загваруудыг ашиглан GRB нь Этагийн зайнаас үүссэн гэж үзвэл ямар үр дагавар гарахыг тодорхойлсон. Мөн эдгээр үр дагавар нь тийм ч таатай биш юм.

Озоны давхаргад хүчтэй цохилт өгөх болно. Тэсрэлтийн гамма цацраг нь озоны молекулуудыг бүрэн устгах болно. Дэлхий даяар озоны давхарга дунджаар 35%-иар, зарим сонгосон бүс нутагт 50%-иар багасна. Энэ нь өөрөө маш их хор хөнөөлтэй - бидний озоны асуудал харьцангуй бага буюу ердөө 3% орчим буурснаас үүдэлтэй гэдгийг санаарай.

Үүний үр дагавар нь маш урт бөгөөд олон жилийн турш үргэлжилдэг - таван жилийн дараа ч озоны давхарга 10% нимгэн хэвээр байх болно. Энэ хугацаанд нарны хэт ягаан туяа дэлхийн гадаргуу дээр илүү хүчтэй байх болно. Хүнсний гинжин хэлхээний гол хэсгийг бүрдүүлдэг бичил биетүүд үүнд маш мэдрэмтгий байдаг. Олонхи нь үхэж, хүнсний сүлжээнээс дээгүүр байгаа бусад зүйлүүд устаж үгүй болоход хүргэдэг.

Дээрээс нь Эта Каринагийн гамма-цацрагын тэсрэлтээс үүссэн улаан хүрэн азотын давхар исэл (2, 3-р бүлгийг үзнэ үү) Дэлхийд хүрэх нарны гэрлийн хэмжээг мэдэгдэхүйц бууруулна.

Үүний яг үр дагаврыг тодорхойлоход хэцүү боловч дэлхий дээрх нарны гэрлийн хэмжээ хэдхэн хувиар багасвал (азотын давхар исэл агаар мандалд тархах болно) дэлхийг ихээхэн хөргөж, Энэ нь мөстлөгийн үеийг эхлүүлэх хүчин зүйл болж магадгүй юм.

Нэмж дурдахад, химийн хольцод хүчиллэг бороо ороход хангалттай азотын хүчил агуулагдах бөгөөд энэ нь онолын хувьд байгаль орчинд маш их хор хөнөөл учруулах болно.

Дараа нь тэсрэлтээс үүссэн субатомын тоосонцор (сансар огторгуйн туяа) асуудал үүсдэг. Тэднээс ямар хохирол учирсан нь тодорхойгүй байна. Гэвч 2 ба 3-р бүлэгт бидний ярилцсанчлан өндөр энергитэй бөөмс нь дэлхий дээр олон төрлийн үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. 7500 гэрлийн жилийн зайд гамма цацрагийн тэсрэлт нь манай агаар мандалд асар олон тооны субатомын бөөмсийг илгээж, гэрлийн хурдаас арай бага хурдтай ниснэ. Дэгдэлт гарч ирснээс хойш хэдхэн цагийн дараа тэд аль хэдийн манай агаар мандалд орж, мюоны бороо асгах байсан. Бид сансраас ирж буй мюонуудыг байнга ажигладаг, гэхдээ бага хэмжээгээр. Гэсэн хэдий ч ойролцоох GRB нь их хэмжээний мюон үүсгэдэг. Нэг хэсэг одон орон судлаачид дэлхийн гадаргуу дээр нэг см2 хүртэл 46 тэрбум мюон унана гэж тооцоолсон байдаг.. Эндээс та ямар нэг зүйлийг олж авсан бол ойролцоох гамма цацраг нь муу гэдгийг санаарай - зохиогчийн тэмдэглэл). Энэ бол маш их юм шиг санагдаж байна - тийм ээ, тийм байна. Эдгээр тоосонцор тэнгэрээс урсаж, замд нь саад болох бүх зүйлд шингэдэг. Биеийн эд эсүүд мюоныг хэр сайн шингээж чаддагийг харгалзан үзсэний үндсэн дээр хамгаалалтгүй хүн үхлийн тунгаас хэдэн арав дахин илүү цацраг туяа авах болно гэдгийг тооцоолсон одон орон судлаачид тогтоожээ. Нуух нь тийм ч их тус болохгүй: мюонууд бараг 2 км-ийн гүнд ус руу, 800 м хүртэл чулуулаг руу нэвтэрч чаддаг! Тиймээс дэлхий дээрх бараг бүх амьдрал нөлөөлнө.

Тэгэхээр озоны цооролт тийм ч том асуудал биш байх болно. Энэ нь асуудал болох үед дэлхий дээрх ихэнх амьтан, ургамал аль хэдийн үхсэн байх болно.

Энэ бол энэ бүлгийн эхэнд тайлбарласан хар дарсан зүүдний дүр зураг юм. Гэсэн хэдий ч сандрахаасаа өмнө Эта Каринагийн гамма цацрагийн тэсрэлт нь бидний зүг чиглэхгүй нь гарцаагүй гэдгийг санаарай. Гэхдээ бид дуусгахаасаа өмнө гамма-цацрагын тэсрэлтийн өөр нэг өвөг дээдэс байгаа гэдгийг би хэлэх болно, бид үүнийг санах хэрэгтэй. Үүнийг WR 104 гэж нэрлэдэг бөгөөд санамсаргүй байдлаар биднээс Этатай ижил зайд оршдог. WR 104 бол хоёртын систем бөгөөд түүний оддын нэг нь амьдралынхаа төгсгөлд ойртож буй том том араатан юм. Энэ нь дэлбэрч, гамма цацраг ялгаруулж, бидэн рүү их юм уу бага хэмжээгээр онилсон байж болох ч эдгээр хоёр таамаглал нь буруу юм. Магадгүй энэ мангас биднийг заналхийлдэггүй, гэхдээ үүнийг дурдах нь зүйтэй болов уу.